Parte II ACCIAIO. Simbologia

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1 Parte II ACCIAIO Simbologia A - Simboli A area E modulo di elasticità longitudinale F azioni in generale G azioni permanenti; modulo di elasticità tangenziale I momento di inerzia M momento flettente N forza normale Q azioni variabili S effetto delle azioni (sollecitazione agente) T momento torcente; temperatura V forza di taglio W modulo di resistenza a distanza, dimensione geometrica, larghezza della sezione di gola dei cordoni di saldatura d diametro e eccentricità f resistenza di un materiale h altezza i raggio di inerzia l lunghezza di un elemento p passo; interasse dei chiodi e dei bulloni r raggio s scarto quadratico medio t spessore v spostamento verticale α coefficiente di dilatazione lineare termica β coefficiente caratteristico di vincolo γ coefficiente di sicurezza nel metodo degli stati limite ultimi (γ m per i materiali, γ f per le azioni); peso specifico δ coefficiente di variazione ε dilatazione µ coefficiente di attrito ν coefficiente di Poisson λ snellezza σ tensione normale τ tensione tangenziale ω coefficiente di amplificazione dei carichi nel carico di punta Σ sommatoria B - Indici b bullone; chiodo c compressione d valore di calcolo f attrito g carico permanente k valore caratteristico l longitudinale; lineare m valore medio; materiale; momento flettente n sforzo normale p puntuale q carico variabile t trazione; torsione; rottura u ultimo (stato limite)

2 Parte seconda. Acciaio 53 w ε y anima deformazione snervamento C - Indici speciali id ideale red ridotto res resistente rif rifollamento ortogonale // parallelo D - Simboli ricorrenti σ 1, σ 2, σ 3 componenti di tensione nel riferimento principale σ x, σ y, σ z, τ xy, τ xz componenti di tensione nel riferimento generico σ b, τ b tensione normale e tangenziale nei chiodi e nei bulloni σ id tensione ideale σ c tensione massima sopportabile da aste compresse in campo elasto-plastico σ rif tensione di rifollamento σ, σ //, τ, τ //, componenti di tensione nel riferimento convenzionale riferito al giunto saldato ε t allungamento percentuale a rottura f d resistenza di calcolo f y tensione di snervamento f t tensione di rottura A res area resistente F f forza trasmissibile per attrito F f,rid forza trasmissibile per attrito ridotta forza normale di trazione nel gambo delle viti N b

3 54 D.M. 9/1/96, "Norme Tecniche " pubblicato sul Suppl. Ord. G.U. n.29 del 5/2/96, Serie generale Sezione I Prescrizioni generali e comuni 1. OGGETTO. Formano oggetto delle presenti norme le costruzioni di acciaio relative ad opere di ingegneria civile, eccettuate quelle per le quali vige una regolamentazione apposita a carattere particolare. I dati sulle azioni da considerare nei calcoli sono quelli di cui alle norme tecniche "Criteri generali per la verifica di sicurezza delle costruzioni e dei carichi e sovraccarichi", emanate in applicazione dell art. 1 della legge 2 febbraio 1974, n. 64. Nell ambito di una stessa struttura non è consentito adottare regole progettuali ed esecutive provenienti parte dalla sez. II e parte dalla sez. III ovvero in parte derivante dall uso del metodo delle tensioni ammissibili. Nella progettazione si possono adottare metodi di verifica e regole di dimensionamento diversi da quelli contenuti nelle presenti norme tecniche (Sez. II o Sez. III) purché fondati su ipotesi teoriche e risultati sperimentali scientificamente comprovati e purché venga conseguita una sicurezza non inferiore a quella qui prescritta. Nella progettazione si possono adottare i metodi di calcolo indicati nella CNR "Costruzioni di acciaio - Istruzioni per il calcolo, l esecuzione, il collaudo e la manutenzione" (Bollettino Ufficiale CNR - XXVI - n ). 2. MATERIALI E PRODOTTI Generalità Le presenti norme prevedono l impiego degli acciai denominati Fe 360, Fe 430, Fe 510 dei quali, ai punti successivi, vengono precisate le caratteristiche. È consentito l impiego di tipi di acciaio diversi da quelli previsti purché venga garantita alla costruzione, con adeguata documentazione teorica e sperimentale, una sicurezza non minore di quella prevista dalle presenti norme. Per l accertamento delle caratteristiche meccaniche indicate nel seguito, il prelievo dei saggi, la posizione nel pezzo da cui essi devono essere prelevati, la preparazione delle provette e le modalità di prova saranno rispondenti alle prescrizioni delle norme UNI EU 18 (dicembre 1980), UNI 552 (ottobre 1986), UNI EN 10002/1 a (gennaio 1992), UNI EN (febbraio 1992). Le presenti norme non riguardano gli elementi di lamiera grecata ed i profilati formati a freddo, ivi compresi i profilati cavi saldati non sottoposti a successive deformazioni o trattamenti termici; valgono, tuttavia, per essi, i criteri e le modalità di controllo riportati nell Allegato 8, relativamente alle lamiere o nastri d origine. Per essi si possono adottare i metodi di calcolo indicati nella norma CNR "Profilati d acciaio formati a freddo - Istruzioni per l impiego nelle costruzioni" (Bollettino Ufficiale C.N.R. - XXII - n ) oppure altri metodi fondati su ipotesi teoriche e risultati sperimentali chiaramente comprovati. Potranno inoltre essere impiegati materiali e prodotti conformi ad una norma armonizzata o ad un benestare tecnico europeo così come definiti nella Direttiva 89/106/CEE, ovvero conformi a specifiche nazionali dei Paesi della Comunità europea, qualora dette specifiche garantiscano un livello di sicurezza equivalente e tale da soddisfare i requisiti essenziali della Direttiva 89/106/CEE. Tale equivalenza sarà accertata dal Ministero dei lavori pubblici, Servizio tecnico centrale, sentito il Consiglio superiore dei lavori pubblici Acciaio laminato. Gli acciai di uso generale laminati a caldo, in profilati, barre, larghi piatti, lamiere e profilati cavi (anche tubi saldati provenienti da nastro laminato a caldo), dovranno appartenere a uno dei seguenti tipi: Fe 360 Fe 430 Fe 510 aventi le caratteristiche meccaniche indicate al punto Gli acciai destinati alle strutture saldate dovranno anche corrispondere alle prescrizioni del punto CARATTERISTICHE MECCANICHE. I valori di f t e f y indicati nei prospetti 1-II e 2-II sono da intendersi come valori caratteristici, con frattile di ordine 0,05 (vedasi Allegato 8).

4 Parte seconda. Acciaio Profilati, barre, larghi piatti, lamiere. Simbolo adottato f t f y KV ε t Simbolo UNI R m R e KV A min PROSPETTO 1-II Caratteristica o parametro Fe 360 Fe 430 Fe 510 (1) (1) (1) tensione (carico unitario) (2) (3) (4) di rottura a trazione [N/mm 2 ] tensione (carico unitario) (5) (6) (7) di snervamento [N/mm 2 ] B +20 C Resilienza KV [J] C 0 C (8) D 20 C DD 20 C 40 Allungamento % a rottura ( L0 = 5, 65 A0 ) - per lamiere - per barre, laminati mercantili, profilati, larghi piatti (1) Rientrano in questi tipi di acciai, oltre agli acciai Fe 360, Fe 430 ed Fe 510 nei gradi B, C, D e DD della UNI EN (febbraio 1992), anche altri tipi di acciai purché rispondenti alle caratteristiche indicate in questo prospetto. (2) Per spessori maggiori di 3 mm fino a 100 mm. (3) Per spessore maggiori di 3 mm fino a 100 mm. (4) Per spessori maggiori di 3 mm fino a 100 mm. (5) Per spessori fino a 16 mm; per spessori maggiori di 16 mm fino a 40 mm è ammessa la riduzione di 10 N/mm 2 ; per spessori maggiori di 40 mm fino a 100 mm è ammessa la riduzione di 20 N/mm 2. (6) Per spessori fino a 16 mm; per spessori maggiori di 16 mm fino a 40 mm è ammessa la riduzione di 10 N/mm 2 ; per spessori maggiori di 40 mm fino a 63 mm è ammessa la riduzione di 20 N/mm 2 ; per spessori maggiori di 63 mm fino a 80 mm è ammessa la riduzione di 30 N/mm 2 ; per spessori maggiori di 80 mm fino a 100 mm è ammessa la riduzione di 40 N/mm 2. (7) Per spessori fino a 16 mm; per spessori maggiori di 16 mm fino a 40 mm è ammessa la riduzione di 10 N/mm 2 ; per spessori maggiori di 40 mm fino a 63 mm è ammessa la riduzione di 20 N/mm 2 ; per spessori maggiori di 63 mm fino a 80 mm è ammessa la riduzione di 30 N/mm 2 ; per spessori maggiori di 80 mm fino a 100 mm è ammessa la riduzione di 40 N/mm 2. (8) Per spessori maggiori di 10 mm fino a 100 mm. (9) Da provette trasversali per lamiere, nastri e larghi piatti con larghezza 600 mm; per spessori maggiori di 3 mm fino a 40 mm; per spessori maggiori di 40 mm fino a 63 mm è ammessa la riduzione di 1 punto; per spessori maggiori di 63 mm fino a 100 mm è ammessa la riduzione di 2 punti. (10) Da provette longitudinali per barre, laminati mercantili, profilati e larghi piatti con larghezza < 600 mm; per spessori maggiori di 3 mm fino a 40 mm; per spessori maggiori di 40 mm fino a 63 mm è ammessa la riduzione di 1 punto; per spessori maggiori di 63 mm fino a 100 mm è ammessa la riduzione di 2 punti. 24 (9) 26 (10) 20 (9) 22 (10) 20 (9) 22 (10)

5 56 D.M. 9/1/96, "Norme Tecniche " pubblicato sul Suppl. Ord. G.U. n.29 del 5/2/96, Serie generale Profilati cavi. Simbolo adottato f t f y Simbolo UNI R m R e PROSPETTO 2-II Caratteristica o parametro Fe 360 (1) Fe 430 (1) Fe 510 (1) tensione (carico unitario) di rottura a trazione [N/mm 2 ] tensione (carico unitario) (2) (2) (3) di snervamento [N/mm 2 ] B +20 C KV KV Resilienza KV [J] C 0 C D 20 C Allungamento percentuale a rottura ε t A min L = 5, A ) % ( (1) Rientrano in questi tipi di acciai, oltre agli acciai Fe 360, Fe 430 ed Fe 510 nei gradi B, C e D della UNI 7806 (dicembre 1979) e UNI 7810 (dicembre 1979), anche altri tipi di acciai purché rispondenti alle caratteristiche indicate in questo prospetto. (2) Per spessori fino a 16 mm; per spessori maggiori di 16 mm fino a 40 mm è ammessa la riduzione di 10 N/mm 2. (3) Per spessori fino a 16 mm; per spessori oltre 16 mm fino a 35 mm è ammessa la riduzione di 10 N/mm 2 ; per spessori maggiori di 35 mm e fino a 40 mm è ammessa la riduzione di 20 N/mm CONTROLLI SUI PRODOTTI LAMINATI. I controlli sui laminati verranno eseguiti secondo le prescrizioni di cui all Allegato Acciaio per getti. Per l esecuzione di parti in getti delle opere di cui alle presenti istruzioni si devono impiegare getti di acciaio Fe G 400, Fe G 450, Fe G 520 UNI 3158 (dicembre 1977) o equivalenti. Quando tali acciai debbano essere saldati, devono sottostare alle stesse limitazioni di composizione chimica previste per gli acciai laminati di resistenza similare (vedi punto ) Acciaio per strutture saldate COMPOSIZIONE CHIMICA E GRADO DI DISOSSIDAZIONE DEGLI ACCIAI. Acciaio tipo Fe 360 ed Fe 430. Gli acciai da saldare con elettrodi rivestiti, oltre a soddisfare le condizioni indicate al punto 2.1., devono avere composizione chimica contenuta entro i limiti raccomandati dalla UNI 5132 (ottobre 1974) per le varie classi di qualità degli elettrodi impiegati. Nel caso di saldature di testa o d angolo sul taglio di un laminato, gli acciai, oltre che a soddisfare i sopraindicati limiti di analisi, devono essere di tipo semicalmato o calmato, salvo che vengano impiegati elettrodi rivestiti corrispondenti alla classe di qualità 4 della UNI 5132 (ottobre 1974). Gli acciai destinati ad essere saldati con procedimenti che comportano una forte penetrazione della zona fusa nel metallo base devono essere di tipo semicalmato o calmato e debbono avere composizione chimica, riferita al prodotto finito (e non alla colata), rispondente alle seguenti limitazioni: grado B: C 0,24% P 0,055% S 0,055% grado C: C 0,22% P 0,050% S 0,050% grado D: C 0,22% P 0,045% S 0,045% Acciai tipo Fe 510. Gli acciai dovranno essere di tipo calmato o semicalmato; è vietato l impiego di acciaio effervescente. L analisi effettuata sul prodotto finito deve risultare: grado B: C 0,26% Mn 1,6% Si 0,60% P 0,050% S 0,050% grado C: C 0,24% Mn 1,6% Si 0,60% P 0,050% S 0,050% grado D: C 0,22% Mn 1,6% Si 0,60% P 0,045% S 0,045% Qualora il tenore di C risulti inferiore o uguale, per i tre gradi B, C, D, rispettivamente a 0,24%, 0,22% e 0,20% potranno accettarsi tenori di Mn superiori a 1,6% ma comunque non superiori a 1,7%.

6 Parte seconda. Acciaio FRAGILITÀ ALLE BASSE TEMPERATURE. La temperatura minima alla quale l acciaio di una struttura saldata può essere utilizzato senza pericolo di rottura fragile, in assenza di dati più precisi, deve essere stimata sulla base della temperatura T alla quale per detto acciaio può essere garantita una resilienza KV, secondo EN 10045/1ª (gennaio 1992), di 27 J. La temperatura T deve risultare minore o uguale a quella minima di servizio per elementi importanti di strutture saldate soggetti a trazione con tensione prossima a quella limite aventi spessori maggiori di 25 mm e forme tali da produrre sensibili concentrazioni locali di sforzi, saldature di testa o d angolo non soggette a controllo, od accentuate deformazioni plastiche di formatura. A parità di altre condizioni, via via che diminuisce lo spessore, la temperatura T potrà innalzarsi a giudizio del progettista fino ad una temperatura di circa 30 C maggiore di quella minima di servizio per spessori dell ordine di 10 millimetri. Un aumento può aver luogo anche per spessori fino a 25 mm via via che l importanza dell elemento strutturale decresce o che le altre condizioni si attenuano. Il progettista, stimata la temperatura T alla quale la resistenza di 27 J deve essere assicurata, sceglierà nella unificazione e nei cataloghi dei produttori l acciaio soddisfacente questa condizione Saldature PROCEDIMENTI DI SALDATURA. Possono essere impiegati i seguenti procedimenti: - saldatura manuale ad arco con elettrodi rivestiti; - saldatura automatica ad arco sommerso; - saldatura automatica o semiautomatica sotto gas protettore (CO 2 o sue miscele); - altro procedimento di saldatura la cui attitudine a garantire una saldatura pienamente efficiente deve essere previamente verificata mediante le prove indicate al successivo punto Per la saldatura manuale ad arco devono essere impiegati elettrodi omologati secondo UNI 5132 (ottobre 1974) adatti al materiale base: - per gli acciai Fe 360 ed Fe 430 devono essere impiegati elettrodi del tipo E 44 di classi di qualità 2, 3 o 4; per spessori maggiori di 30 mm o temperatura di esercizio minore di 0 C saranno ammessi solo elettrodi di classe 4 B; - per l acciaio Fe 510 devono essere impiegati elettrodi del tipo E 52 di classi di qualità 3 B o 4 B; per spessori maggiori di 20 mm o temperature di esercizio minori di 0 C saranno ammessi solo elettrodi di classe 4 B. Per gli altri procedimenti di saldatura si dovranno impiegare i fili, i flussi (o i gas) e la tecnica esecutiva usati per le prove preliminari (di qualifica) di cui al punto seguente PROVE PRELIMINARI DI QUALIFICA DEI PROCEDIMENTI DI SALDATURA. L impiego di elettrodi omologati secondo UNI 5132 (ottobre 1974) esime da ogni prova di qualifica del procedimento. Per l impiego degli altri procedimenti di saldatura occorre eseguire prove preliminari di qualifica intese ad accertare: - l attitudine ad eseguire i principali tipi di giunto previsti nella struttura ottenendo giunti corretti sia per aspetto esterno che per assenza di sensibili difetti interni, da accertare con prove non distruttive o con prove di rottura sul giunto; - la resistenza a trazione su giunti testa a testa, mediante provette trasversali al giunto, resistenza che deve risultare non inferiore a quella del materiale base; - la capacità di deformazione del giunto, mediante provette di piegamento che dovranno potersi piegare a 180 su mandrino con diametro pari a 3 volte lo spessore per l acciaio Fe 360 ed Fe 430 e a 4 volte lo spessore per l acciaio Fe 510; - la resilienza su provette intagliate a V secondo EN 10045/1ª (gennaio 1992) ricavate trasversalmente al giunto saldato, resilienza che verrà verificata a +20 C se la struttura deve essere impiegata a temperatura maggiore o uguale a 0 C, o a 0 C nel caso di temperature minori; nel caso di saldatura ad elettrogas o elettroscoria tale verifica verrà eseguita anche nella zona del materiale base adiacente alla zona fusa dove maggiore è l alterazione metallurgica per l alto apporto termico. I provini per le prove di trazione, di piegamento, di resilienza ed eventualmente per altre prove meccaniche, se ritenute necessarie, verranno ricavati da saggi testa a testa saldati; saranno scelti allo scopo gli spessori più significativi della struttura CLASSI DELLE SALDATURE. Per giunti testa a testa, od a croce od a T, a completa penetrazione, si distinguono due classi di giunti. Prima classe. Comprende i giunti effettuati con elettrodi di qualità 3 o 4 secondo UNI 5132 (ottobre 1974) o con gli altri procedimenti qualificati di saldatura indicati al punto e realizzati con accurata eliminazione di ogni difetto al vertice prima di effettuare la ripresa o la seconda saldatura. Tali giunti debbono inoltre soddisfare ovunque l esame radiografico con i risultati richiesti per il raggruppamento B della UNI 7278 (luglio 1974).

7 58 D.M. 9/1/96, "Norme Tecniche " pubblicato sul Suppl. Ord. G.U. n.29 del 5/2/96, Serie generale L aspetto della saldatura dovrà essere ragionevolmente regolare e non presentare bruschi disavviamenti col metallo base specie nei casi di sollecitazione a fatica. Seconda classe. Comprende i giunti effettuati con elettrodi di qualità 2, 3 o 4 secondo UNI 5132 (ottobre 1974) o con gli altri procedimenti qualificati di saldatura indicati al punto e realizzati egualmente con eliminazione dei difetti al vertice prima di effettuare la ripresa o la seconda saldatura. Tali giunti devono inoltre soddisfare l esame radiografico con i risultati richiesti per il raggruppamento F della UNI 7278 (luglio 1974). L aspetto della saldatura dovrà essere ragionevolmente regolare e non presentare bruschi disavviamenti col materiale base. Per entrambe le classi l estensione dei controlli radiografici o eventualmente ultrasonori deve essere stabilita dal direttore dei lavori, sentito eventualmente il progettista, in relazione alla importanza delle giunzioni e alle precauzioni prese dalla ditta esecutrice, alla posizione di esecuzione delle saldature e secondo che siano state eseguite in officina o al montaggio. Per i giunti a croce o a T, a completa penetrazione nel caso di spessori t>30 mm, l esame radiografico o con ultrasuoni atto ad accertare gli eventuali difetti interni verrà integrato con opportuno esame magnetoscopico sui lembi esterni delle saldature al fine di rilevare la presenza o meno di cricche da strappo. Nel caso di giunto a croce sollecitato normalmente alla lamiera compresa fra le due saldature, dovrà essere previamente accertato, mediante ultrasuoni, che detta lamiera nella zona interessata dal giunto sia esente da sfogliature o segregazioni accentuate. I giunti con cordoni d angolo, effettuati con elettrodi aventi caratteristiche di qualità 2, 3 o 4 UNI 5132 (ottobre 1974) o con gli altri procedimenti indicati al punto , devono essere considerati come appartenenti ad una unica classe caratterizzata da una ragionevole assenza di difetti interni e da assenza di incrinature interne o di cricche da strappo sui lembi dei cordoni. Il loro controllo verrà di regola effettuato mediante sistemi magnetici; la sua estensione verrà stabilita dal direttore dei lavori, sentito eventualmente il progettista e in base ai fattori esecutivi già precisati per gli altri giunti Bulloni. I bulloni normali [conformi per le caratteristiche dimensionali alle UNI 5727 (novembre 1988), UNI 5592 (dicembre 1968) e UNI 5591 (maggio 1965)] e quelli ad alta resistenza (conformi alle caratteristiche di cui al prospetto 4-II) devono appartenere alle sottoindicate classi delle UNI 3740, associate nel modo indicato nel prospetto 3-II. PROSPETTO 3-II normali ad alta resistenza Vite Dado Bulloni per giunzioni ad attrito. I bulloni per giunzioni ad attrito devono essere conformi alle prescrizioni del prospetto 4-II. Viti e dadi devono essere associati come indicato nel prospetto 3-II. PROSPETTO 4-II Elemento Materiale Riferimento Viti secondo UNI EN 20898/1 (dic. 91) UNI 5712 (giu. 75) Dadi 8-10 secondo UNI EN 3740/4ª (ott. 85) UNI 5713 (giu. 75) Rosette Acciaio C 50 UNI 7845 (nov. 78) temprato e rinvenuto HRC UNI 5714 (giu. 75) Piastrine Acciaio C 50 UNI 7845 (nov. 78) temprato e UNI 5715 (giu. 75) rinvenuto HRC UNI 5716 (giu. 75) 2.7. Chiodi. Per i chiodi da ribadire a caldo si devono impiegare gli acciai previsti dalla UNI 7356 (dicembre 1974). 3. COLLAUDO STATICO Prescrizioni generali. Valgono, per quanto applicabili, le prescrizioni di cui al punto 3.1., Parte I, Sez. I.

8 Parte seconda. Acciaio Prove di carico. Le prove di carico, ove ritenute necessarie dal collaudatore, rispetteranno le modalità sottoindicate. Il programma delle prove deve essere sottoposto al direttore dei lavori ed al progettista e reso noto al costruttore. Le prove di carico si devono svolgere con le modalità indicate dal collaudatore che se ne assume la piena responsabilità, mentre, per quanto riguarda la loro materiale attuazione e in particolare per le eventuali puntellazioni precauzionali, è responsabile il direttore dei lavori. I carichi di prova devono essere, di regola, tali da indurre le sollecitazioni massime di esercizio per combinazioni rare. In relazione al tipo della struttura ed alla natura dei carichi le prove devono essere convenientemente protratte nel tempo. L esito della prova potrà essere valutato sulla base dei seguenti elementi: - le deformazioni si accrescano all incirca proporzionalmente ai carichi; - nel corso della prova non si siano prodotte lesioni, deformazioni o dissesti che compromettano la conservazione o la sicurezza dell opera; - la deformazione residua dopo la prima applicazione del carico massimo non superi una quota parte di quella totale commisurata ai prevedibili assestamenti iniziali di tipo anelastico della struttura oggetto della prova. Nel caso invece che tale limite venga superato, prove di carico successive accertino che la struttura tenda ad un comportamento elastico; - la deformazione elastica risulti non maggiore di quella calcolata. Quando le opere siano ultimate prima della nomina del collaudatore, le prove di carico possono essere eseguite dal direttore dei lavori, che ne redige verbale sottoscrivendolo assieme al costruttore. E facoltà del collaudatore controllare, far ripetere ed integrare le prove precedentemente eseguite.

9 60 D.M. 9/1/96, "Norme Tecniche " pubblicato sul Suppl. Ord. G.U. n.29 del 5/2/96, Serie generale Sezione II Calcolo ed esecuzione 4. NORME DI CALCOLO: VERIFICA DI RESISTENZA Generalità Le strutture di acciaio realizzate con i materiali previsti al precedente punto 3, devono essere progettate per i carichi definiti dalle norme in vigore, secondo i metodi della scienza delle costruzioni e seguendo il metodo degli stati limite specificato nelle norme tecniche "Criteri generali per la verifica della sicurezza delle costruzioni e dei carichi e sovraccarichi", emanate in applicazione dell art. 1 della legge 2 febbraio 1974, n. 64. Il metodo degli stati limite viene applicato - considerando le azioni di calcolo e le resistenze di calcolo previste ai punti e con riferimento o "allo stato limite elastico della sezione" (punto ), oppure, in alternativa, allo "stato limite di collasso plastico della struttura" (punto ); sono inoltre obbligatorie le verifiche agli stati limite di esercizio (punto ) AZIONI DI CALCOLO. Si adotteranno le azioni di calcolo e relative combinazioni, indicate al punto 7 delle premesse RESISTENZA DI CALCOLO. La resistenza di calcolo f d è definita mediante l espressione: f d f = γ dove: f y è il valore dello snervamento quale risultante dai prospetti 1-II e 2-II e tenendo conto dello spessore del laminato; γ m è specificato ai successivi punti e STATI LIMITE ULTIMI Stato limite elastico della sezione. Si assume che gli effetti delle azioni di calcolo definite in , prescindendo dai fenomeni di instabilità (ma comprese le maggiorazioni per effetti dinamici), non comportino in alcun punto di ogni sezione il superamento della deformazione unitaria corrispondente al limite elastico del materiale. Si assumerà γ m =1,0. In tal caso è ammesso il calcolo elastico degli effetti delle azioni di calcolo. Qualora si tenga conto di effetti dovuti a stati di presollecitazione è obbligatoria anche la verifica di cui al punto con coefficiente γ q =0,90 per effetti favorevoli e γ q =1,2 per quelli sfavorevoli. Salvo più accurate valutazioni la verifica delle unioni potrà essere condotta convenzionalmente nel modo seguente: per la resistenza di calcolo delle unioni bullonate si potranno adottare i valori indicati nel prospetto 7-II; per altre unioni potranno applicarsi le formule ed i procedimenti indicati in 4.3., 4.4., 4.5., 4.6. e 4.7. Si dovrà anche verificare che siano soddisfatte le verifiche nei confronti dei fenomeni di instabilità della struttura, degli elementi strutturali che la compongono e di parti di essi. La resistenza caratteristica di membrature soggette a fenomeni di instabilità potrà essere determinata con i metodi indicati al punto Stato limite di collasso plastico della struttura. Si assume come stato limite ultimo il collasso per trasformazione della struttura o di una sua parte in un meccanismo ammettendo la completa plasticizzazione delle sezioni coinvolte nella formazione del meccanismo. Si assumerà nei calcoli γ m =1,12 e si verificherà che in corrispondenza delle azioni di calcolo definite in non si raggiunga lo stato limite in esame. Si dovrà garantire che il meccanismo risultante dai calcoli possa venir raggiunto sia verificando che nelle zone plasticizzate le giunzioni abbiano una duttilità sufficiente, sia premunendosi contro i fenomeni di instabilità della struttura, degli elementi strutturali che la compongono e di parti di essi. Il procedimento qui indicato non è consentito qualora i fenomeni di fatica divengano determinanti ai fini del calcolo della struttura STATI LIMITE DI ESERCIZIO. Per gli stati limite di esercizio si prenderanno in esame le combinazioni rare, frequenti e quasi permanenti con γ g =γ q =1,0, e applicando ai valori caratteristici delle azioni variabili adeguati coefficienti riduttivi ψ 0, ψ 1, ψ 2 indicati al punto 7 della Parte Generale. y m

10 Parte seconda. Acciaio Materiale base STATI MONOASSIALI Resistenza di calcolo f d a trazione o compressione per acciaio laminato. Per le verifiche agli stati limite ultimi di cui al punto si assumono, per gli acciai aventi le caratteristiche meccaniche indicate al punto , i valori della resistenza di calcolo f d riportati nel prospetto 5-II. PROSPETTO 5-II Materiale f d [N/mm 2 ] t 40 f d [N/mm 2 ] t > 40 Fe Fe Fe t = spessore (in mm) Resistenza di calcolo f d a trazione e compressione per pezzi di acciaio fuso UNI 3158 (dicembre 1977). PROSPETTO 5-II Materiale f d [N/mm 2 ] t 40 Fe G Fe G Fe G t = spessore (in mm) STATI PLURIASSIALI. Per gli stati piani, i soli per i quali si possono dare valide indicazioni, si deve verificare che risulti σ id f d essendo nel riferimento generico: e nel riferimento principale: σ id = ± σ id σ = ± 2 x + σ σ 2 y σ σ x y σ2 σ1 σ2 2 3 τ xy in particolare per σ 1 =0 (per esempio nella sollecitazione di flessione accompagnata da taglio): e nel caso di tensione tangenziale pura: σ id = ± σ id σ 2 x = ±τ τ xy COSTANTI ELASTICHE. Per tutti gli acciai considerati si assumono i seguenti valori delle costanti elastiche: - modulo di elasticità normale E = N/mm 2 - modulo di elasticità tangenziale G = N/mm Unioni con bulloni. Le resistenze di calcolo dei bulloni sono riportate nel prospetto 7-II. σ b e τ b rappresentano i valori medi delle tensioni nella sezione. La tensione di trazione per i bulloni deve essere valutata mettendo in conto anche gli effetti leva e le eventuali flessioni parassite. Ove non si proceda alle valutazioni dell effetto leva e di eventuali flessioni parassite, le tensioni di trazione σ b devono essere incrementate del 25%. 3

11 62 D.M. 9/1/96, "Norme Tecniche " pubblicato sul Suppl. Ord. G.U. n.29 del 5/2/96, Serie generale Classe vite f t [N/mm 2 ] f y [N/mm 2 ] PROSPETTO 7-II Stato di tensione f k,n [N/mm 2 ] f d,n [N/mm 2 ] f d,v [N/mm 2 ] f k,n è assunto pari al minore dei due valori f k.n =0.7 f t (f k,n =0.6 f t per viti di classe 6.8) e f k,n =f y essendo f t ed f y le tensioni di rottura e di snervamento secondo UNI 3740 f d,n = f k,n = resistenza di calcolo a trazione f d,v = f k,n / 2 = resistenza di calcolo a taglio Ai fini del calcolo della σ b la sezione resistente è quella della vite; ai fini del calcolo della τ b la sezione resistente è quella della vite o quella totale del gambo a seconda che il piano di taglio interessi o non interessi la parte filettata. Nel caso di presenza contemporanea di sforzi normali e di taglio deve risultare: τ f b d, V 2 σ + f La pressione sul contorno del foro σ rif, alla proiezione diametrale della superficie cilindrica del chiodo e del bullone, deve risultare: b d, N σ rif α f d essendo: α= a/d e comunque da assumersi non superiore a 2,5; f d la resistenza di calcolo del materiale costituente gli elementi del giunto (vedi ); a e d definiti limitati al punto I bulloni di ogni classe devono essere convenientemente serrati Unioni a taglio con chiodi. Per i chiodi di cui al punto 2.7., si possono assumere per le resistenze di calcolo i valori riportati nel prospetto 8-II. PROSPETTO 8-II f d,v [N/mm 2 ] f d,n [N/mm 2 ] Di regola i chiodi non devono essere sollecitati a sforzi di trazione. Nel caso di combinazioni di taglio e trazione, si dovrà verificare che risulti: τ f b d, V 2 σ + f b d, N 2 1 Per la pressione di rifollamento vale quanto indicato per i bulloni Unioni ad attrito con bulloni. La forza F f trasmissibile per attrito da ciascun bullone per ogni piano di contatto tra gli elementi da collegare, è espressa dalla relazione: F f = 1 µ N ν in cui è da porre: ν f coefficiente di sicurezza contro lo slittamento, da assumersi pari a: 1,25 per le verifiche in corrispondenza degli stati limite di esercizio (sempre obbligatorie); f b

12 Parte seconda. Acciaio 63 1,00 per le verifiche in corrispondenza degli stati limite ultimi (quando questo tipo di verifica è esplicitamente richiesto nelle prescrizioni di progetto); µ coefficiente di attrito da assumersi pari a: 0,45 per superfici trattate come indicato al punto ; 0,30 per superfici non particolarmente trattate, e comunque nelle giunzioni effettuate in opera; N b forza di trazione nel gambo della vite. La pressione convenzionale sulle pareti dei fori non deve superare il valore di 2,5 f d. In un giunto per attrito i bulloni ad alta resistenza possono trasmettere anche una forza assiale di trazione N. In questo caso, sempreché non concorrano flessioni parassite apprezzabili nel bullone, il valore della forza ancora trasmissibile dal bullone per attrito si riduce a: N F = f, red Ff 1 N b La forza N nel bullone non può in nessun caso superare il valore 0,8 N b. I bulloni di ciascuna classe debbono in ogni caso essere serrati con coppia tale da provocare una forza di trazione N b nel gambo della vite pari a: N = 0, 8 b essendo A res l area della sezione resistente della vite e f y la tensione di snervamento, su vite (prospetto 7-II), valutate secondo UNI EN 20898/1 (dicembre 1991) Unioni saldate GIUNTI TESTA A TESTA OD A T A COMPLETA PENETRAZIONE. Per il calcolo delle tensioni derivanti da trazioni o compressioni normali all asse della saldatura o da azioni di taglio, deve essere considerata come sezione resistente la sezione longitudinale della saldatura stessa; agli effetti del calcolo essa avrà lunghezza pari a quella intera della saldatura e larghezza pari al minore dei due spessori collegati, misurato in vicinanza della saldatura per i giunti di testa e allo spessore dell elemento completamente penetrato nel caso di giunti a T (vedere figura 1-II). Per il calcolo delle tensioni derivanti da trazioni o compressioni parallele all asse della saldatura, deve essere considerata come sezione resistente quella del pezzo saldato ricavata normalmente al predetto asse (cioè quella del materiale base più il materiale d apporto). Per trazioni o compressioni normali all asse del cordone la tensione nella saldatura non deve superare 0,85 f d per giunti testa a testa di II classe ed f d per gli altri giunti. f y A res σ σ // τ Per sollecitazioni composte deve risultare: σ id = σ + σ σ σ Fig. 1-II + 3 τ f 0,85 f d // // d (I classe) (II classe) dove: è la tensione di trazione o compressione normale alla sezione longitudinale della saldatura; la tensione di trazione o compressione parallela all asse della saldatura; è la tensione tangenziale nella sezione longitudinale della saldatura GIUNTI A CORDONI D ANGOLO. Si assume come sezione resistente la sezione di gola del cordone, cui si attribuisce larghezza pari all altezza "a" del triangolo isoscele iscritto nella sezione trasversale del cordone e l intera lunghezza "l" del cordone stesso, a meno che questo non abbia estremità difettose (fig. 2-II).

13 64 D.M. 9/1/96, "Norme Tecniche " pubblicato sul Suppl. Ord. G.U. n.29 del 5/2/96, Serie generale Della tensione totale agente sulla sezione di gola, ribaltata su uno dei piani d attacco, si considerano le componenti: normale σ (trasversale) o tangenziale τ (trasversale) e τ // (parallela). Per la verifica, i valori assoluti delle predette componenti dovranno soddisfare le limitazioni: τ τ 2 + σ + 2 σ + τ 2 // 0,85 f 0,70 f fd 0,85 f d d d per acciaio Fe 360 per acciaio Fe 430 e Fe 510 per acciaio Fe 360 per acciaio Fe 430 e Fe 510 con ovvie semplificazioni quando due soltanto o una sola delle componenti siano diverse da zero. Si ritengono non influenti sul dimensionamento eventuali tensioni normali σ // sulla sezione trasversale del cordone (fig. 2-II). Fig. 2-II 4.6. Unioni per contatto. È ammesso l impiego di unioni per contatto nel caso di membrature semplicemente compresse, purché, con adeguata lavorazione meccanica, venga assicurato il combaciamento delle superfici del giunto. La tensione di compressione deve risultare minore o uguale a f d. In corrispondenza dei giunti ai piani intermedi o delle piastre di base, le colonne degli edifici possono essere collegate per contatto. In ogni caso debbono essere sempre previsti collegamenti chiodati, bullonati o saldati in grado di assicurare una corretta posizione mutua tra le parti da collegare. Le unioni per contatto non debbono distare dagli orizzontamenti di piano più di 1/5 dell interpiano. Per le altre membrature compresse, i collegamenti debbono non solo assicurare una corretta posizione delle parti da collegare, ma essere anche dimensionati in modo da poter sopportare il 50% delle azioni di calcolo. In ogni caso i collegamenti di cui sopra devono essere proporzionati in modo da sopportare ogni eventuale azione di trazione che si determini sovrapponendo agli effetti delle azioni laterali sulla struttura il 75% degli sforzi di compressione dovuti ai soli carichi permanenti Apparecchi di appoggio fissi o scorrevoli. Tutti gli elementi degli apparecchi di appoggio, in particolare le piastre, devono essere proporzionati per gli sforzi, normali, di flessione e taglio, cui sono sottoposti. Se l apparecchio di appoggio deve consentire le dilatazioni termiche, nel relativo calcolo si assumerà il coefficiente di dilatazione lineare α= C -1. Le parti degli apparecchi di appoggio che trasmettono pressioni localizzate per contatto saranno eseguite con acciaio fuso tipo Fe G 520 UNI 3158 (dicembre 1977) o fucinato, oppure mediante saldatura di elementi laminati di acciaio. Le pressioni di contatto, calcolate a mezzo delle formule di Hertz, devono risultare: - per contatto lineare: σ l 4 f d - per contatto puntuale: σ p 5,5 f d Nel caso in cui la localizzazione della reazione d appoggio venga ottenuta mediante piastre piane la pressione media di contatto superficiale deve risultare: σ s 1,35 f d

14 Parte seconda. Acciaio Indebolimento delle sezioni UNIONI A TAGLIO CON CHIODI O CON BULLONI. Per le verifiche di resistenza il calcolo delle tensioni di trazione si effettua con riferimento all area netta, detratta cioè l area dei fori. L area netta è quella minima corrispondente o alla sezione retta o al profilo spezzato. La verifica a flessione delle travi sarà effettuata in generale tenendo conto del momento d inerzia della sezione con la detrazione degli eventuali fori. Il calcolo di norma sarà eseguito deducendo dal momento d inerzia della sezione lorda il momento d inerzia delle aree dei fori rispetto all asse baricentrico della stessa sezione lorda. Per le verifiche di stabilità di cui al successivo punto 5 e per la determinazione di qualunque parametro dipendente dalla deformabilità, si devono considerare, invece, le sezioni lorde, senza alcuna detrazione dei fori per i collegamenti UNIONI AD ATTRITO. La detrazione dei fori dalla sezione deve essere effettuata soltanto se il giunto è sollecitato a trazione. La verifica della sezione indebolita si effettua per un carico pari al 60% di quello trasmesso per attrito dai bulloni che hanno l asse nella sezione stessa, oltre al carico totale trasmesso dai bulloni che precedono VERIFICA DEI PROFILATI PARTICOLARI. I profilati ad L o a T collegati su un ala o a U collegati sull anima, potranno essere verificati tenendo conto dell effetto di ridistribuzione plastica delle tensioni dovute alla eventuale eccentricità del collegamento. Ciò può essere fatto assumendo come sezione resistente a trazione una adeguata aliquota della sezione trasversale netta Norme particolari per elementi inflessi. Le frecce degli elementi delle strutture edilizie devono essere contenute quanto è necessario perché non derivino danni alle opere complementari in genere ed in particolare alle murature di tamponamento e ai relativi intonaci. Ai fini del calcolo si assumono le combinazioni rare per gli stati limite di servizio; in tali combinazioni i valori delle azioni della neve e delle pressioni del vento possono essere ridotti al 70%. Indicativamente la freccia y, in rapporto alla luce l, deve rispettare almeno i limiti seguenti: - per le travi di solai, per il solo sovraccarico, y/l 1/400; - per le travi caricate direttamente da muri o da pilastri o anche, in assenza di provvedimenti cautelativi particolari, da tramezzi, per il carico permanente ed il sovraccarico, y/l 1/500; - per gli arcarecci o gli elementi inflessi dell orditura minuta delle coperture, per il carico permanente ed il sovraccarico, y/l 1/200;. Per gli sbalzi i limiti precedenti possono essere riferiti a una lunghezza l pari a due volte la lunghezza dello sbalzo stesso. Ove l entità delle deformazioni lo richieda, dovranno essere previste controfrecce adeguate. Le frecce teoriche orizzontali degli edifici multipiani alti, dovute all azione statica del vento, non devono essere maggiori di 1/500 dell altezza totale dell edificio. Le travi a sostegno di murature di tamponamento in strutture intelaiate possono calcolarsi ammettendo che il muro, comportandosi ad arco, si scarichi in parte direttamente sugli appoggi. Le travi suddette sono così soggette a flessione, per effetto del carico della parte di muro sottostante all intradosso dell arco, ed a trazione, per effetto della spinta dell arco stesso. In via di approssimazione si può ritenere che l arco abbia freccia pari a 1/2 della luce Fenomeni di fatica. Si deve tener conto dei fenomeni di fatica per le strutture o gli elementi che si prevedono soggetti nel corso della loro vita ad un numero di cicli di sollecitazione maggiore di In tale caso la verifica di resistenza deve essere effettuata negli stati limite di esercizio, adottando σ ammissibile adeguato; a tale riguardo si possono adottare le prescrizioni indicate dalle CNR 10011/86 "Costruzioni di acciaio. Istruzioni per il calcolo, l esecuzione, il collaudo e la manutenzione", oppure altri criteri fondati su risultati sperimentali di sicura validità. 5. NORME DI CALCOLO: VERIFICA DI STABILITÀ Generalità. Oltre alle verifiche di resistenza previste dal precedente punto 4, che in nessun caso potranno essere omesse, devono essere eseguite le verifiche necessarie ad accertare la sicurezza della costruzione, o delle singole membrature, nei confronti di possibili fenomeni di instabilità.

15 66 D.M. 9/1/96, "Norme Tecniche " pubblicato sul Suppl. Ord. G.U. n.29 del 5/2/96, Serie generale Le verifiche verranno condotte tenendo conto degli eventuali effetti dinamici, ma senza considerare le riduzioni delle tensioni ammissibili ai fenomeni di fatica. La determinazione delle tensioni in corrispondenza delle quali possono insorgere eventuali fenomeni di instabilità, sarà condotta o adottando i metodi di calcolo indicati dalle norme CNR 10011/86, oppure altri metodi fondati su ipotesi teoriche e risultati sperimentali chiaramente comprovati Aste compresse. Si definisce lunghezza d inflessione la lunghezza l 0 =β l da sostituire nel calcolo alla lunghezza l dell asta quale risulta nello schema strutturale. Il coefficiente deve essere valutato tenendo conto delle effettive condizioni di vincolo dell asta nel piano di flessione considerato COEFFICIENTE DI VINCOLO. Nelle condizioni di vincolo elementari, per la flessione nel piano considerato, si assumono i valori seguenti: β = 1,0 se i vincoli dell asta possono assimilarsi a cerniere; β = 0,7 se i vincoli possono assimilarsi ad incastri; β = 0,8 se un vincolo è assimilabile all incastro ed uno alla cerniera; β = 2,0 se l asta è vincolata ad un solo estremo con incastro perfetto; in tal caso l è la distanza tra la sezione incastrata e quella di applicazione del carico ASTE DI STRUTTURE RETICOLARI. Per le aste facenti parti di strutture reticolari si adottano i seguenti criteri: - aste di corrente di travi reticolari piane. Per valutare la lunghezza d inflessione nel piano della travatura si pone β=1, per la lunghezza d inflessione nel piano normale a quello della travatura, si assume ancora β=1 se esistono alle estremità dell asta ritegni trasversali adeguatamente rigidi; per ritegni elasticamente cedevoli, si dovrà effettuare una verifica apposita; - aste di parete. Per la lunghezza d inflessione nel piano della parete, si assumerà: l β = red l comunque non minore di 0,8, essendo l red distanza tra i baricentri delle bullonature, delle chiodature o delle saldature di attacco alle estremità. Se, all incrocio tra un asta compressa e una tesa, l attacco tra le due aste ha una resistenza non minore di 1/5 di quella dell attacco di estremità dell asta compressa, il punto di incrocio potrà considerarsi impedito di spostarsi nel piano della parete; in ogni caso però la lunghezza da considerare non dovrà essere minore di l 0 =0,5 l. Per l inflessione nel piano normale a quello della parete i coefficienti β vanno determinati mediante metodi di calcolo che tengono conto delle azioni presenti nella coppia di aste. In favore di sicurezza si possono assumere quelli indicati al punto COLONNE. Per le colonne dei fabbricati, provviste di ritegni trasversali rigidi in corrispondenza dei piani, tali cioè da impedire gli spostamenti orizzontali dei nodi, si assume β=1. Per il tronco più basso la lunghezza l deve essere valutata a partire dalla piastra di appoggio. L eventuale presenza di pannelli a tutt altezza sufficientemente rigidi e robusti potrà essere considerata nella determinazione della lunghezza d inflessione delle colonne di fabbricati civili ed industriali, qualora si provveda a rendere solidali tra loro i pannelli e le colonne SNELLEZZA. Si definisce snellezza di un asta prismatica in un suo piano principale di inerzia, il rapporto λ=l 0 / i dove: l 0 è la lunghezza di inflessione nel piano principale considerato, dipendente, come specificato nel punto 5.1., dalle modalità di vincolo alle estremità dell asta; i è il raggio d inerzia della sezione trasversale, giacente nello stesso piano principale in cui si valuta l 0. La snellezza non deve superare il valore 200 per le membrature principali e 250 per quelle secondarie; in presenza di azioni dinamiche rilevanti i suddetti valori vengono limitati rispettivamente a 150 e a VERIFICA. La verifica di sicurezza di un asta si effettuerà nell ipotesi che la sezione trasversale sia uniformemente compressa. Dovrà essere: σ σ c dove: σ c = N c / A è la tensione critica corrispondente alla forza N c, che provoca il collasso elastoplastico per inflessione dell asta nel piano che si considera;

16 Parte seconda. Acciaio 67 σ = N / A è la tensione assiale di compressione media nella sezione della membratura corrispondente al carico assiale N di calcolo COEFFICIENTE DI MAGGIORAZIONE DELLA FORZA ASSIALE. In conformità a quanto disposto al punto , la verifica di sicurezza di un asta compressa potrà effettuarsi nella ipotesi che la sezione trasversale sia compressa da una forza N maggiorata del coefficiente ω=f y / σ c. Dovrà cioè essere: ωn A I coefficienti ω, dipendenti dal tipo di sezione oltreché dal tipo di acciaio dell asta, si desumono da appositi diagrammi o tabellazioni; si possono adottare a tale riguardo le indicazioni della norma CNR 10011/86, oppure altre prescrizioni, fondate su ipotesi teoriche e risultati sperimentali chiaramente comprovati RAPPORTI DI LARGHEZZA-SPESSORE DEGLI ELEMENTI IN PARETE SOTTILE DELLE ASTE COMPRESSE. Per evitare fenomeni locali d imbozzamento, dovranno essere opportunamente limitati i rapporti larghezza-spessore degli elementi in parete sottile di aste compresse, in funzione della forma chiusa o aperta della sezione trasversale, della presenza o meno di irrigidimenti lungo i bordi delle pareti e del tipo di acciaio impiegato. Per le sezioni aperte dotate di pareti sottili con bordi egualmente o diversamente irrigiditi, dovrà essere inoltre controllata l efficacia degli irrigidimenti in relazione ai rapporti larghezza-spessore adottati Travi inflesse a parete piena STABILITÀ ALL IMBOZZAMENTO DELLE PARTI COMPRESSE DI TRAVI INFLESSE. Quando non si proceda ad un preciso calcolo specifico, le dimensioni delle parti sottili uniformemente compresse devono soddisfare le limitazioni valide per analoghe parti di aste compresse, come indicato al punto STABILITÀ LATERALE DELLE TRAVI INFLESSE (SICUREZZA ALLO SVERGOLAMENTO). Per la verifica di una trave inflessa deve risultare: f d essendo: σ la massima tensione al lembo compresso, σ σ c = M c c σ, con M c momento massimo calcolato per la condizione critica di carico, tenuto conto del comportamento elastoplastico della sezione e W modulo di resistenza relativo al lembo compresso Aste pressoinflesse. Nel caso di aste soggette ad azioni assiali di compressione N e a momento flettente M, bisognerà tener conto della riduzione della capacità portante dell asta a compressione a causa degli effetti flettenti. Tale valutazione sarà fatta mediante formule di interazione basate su metodi di calcolo o sperimentali comprovati. Se il momento flettente varia lungo l asta, la verifica potrà effettuarsi introducendo nella formula il momento flettente, costante lungo l asta, equivalente ai fini della verifica di stabilità Archi. Le strutture ad arco devono essere progettate con appropriati metodi analitici; la stabilità globale deve essere garantita con un rapporto tra i carichi corrispondenti alle predette instabilità ed i carichi corrispondenti alla condizione di calcolo per le verifiche agli stati limite ultimi non minore di 1, Telai. Nelle strutture intelaiate la stabilità delle singole membrature deve essere verificata in conformità a quanto indicato nei punti 5.1., 5.2. e 5.3., tenendo ben presenti le condizioni di vincolo e di sollecitazione TELAI A NODI FISSI. Nei telai in cui la stabilità laterale è assicurata dal contrasto di controventamenti adeguati, la lunghezza di inflessione dei piedritti, in mancanza di un analisi rigorosa, sarà assunta pari alla loro altezza TELAI A NODI SPOSTABILI. a) Telai monopiano. W

17 68 D.M. 9/1/96, "Norme Tecniche " pubblicato sul Suppl. Ord. G.U. n.29 del 5/2/96, Serie generale Se la stabilità laterale è affidata unicamente alla rigidezza flessionale dei piedritti e dei traversi, rigidamente connessi fra loro, la lunghezza di inflessione delle membrature va determinata mediante apposito esame. La lunghezza di inflessione dei ritti sarà assunta comunque non minore della loro altezza qualora siano incastrati al piede, e al doppio della loro altezza se incernierati alla base. b) Telai multipiano. La stabilità globale deve essere garantita con un rapporto tra i carichi corrispondenti alla predetta instabilità ed i carichi corrispondenti alla condizione di calcolo per le verifiche agli stati limite ultimi non minore di 1,6. La stabilità globale può essere saggiata indirettamente controllando che la struttura sia capace di sopportare l azione delle forze orizzontali pari a 1/80 dei carichi permanenti e sovraccarichi supposte agenti contemporaneamente ai massimi carichi di progetto, per le verifiche agli stati limite ultimi, vento escluso. La freccia orizzontale corrispondente deve essere minore di 1/330 della altezza totale del telaio Stabilità dell anima di elementi strutturali a parete piena VERIFICA ALL IMBOZZAMENTO. I pannelli d anima di elementi strutturali a parete piena devono essere verificati all imbozzamento e, localmente, in corrispondenza di eventuali carichi concentrati applicati fra gli irrigidimenti. In particolare, nelle verifiche all imbozzamento, dovrà essere: σ id σ c dove: σ c σ id è la tensione normale critica di confronto corrispondente alla condizione di carico assegnata; è la tensione normale ideale equivalente valutata con riferimento alla massima tensione normale di compressione e ad una tensione tangenziale media. Laddove esistano adeguate riserve di resistenza in fase post- critica, si potrà tenerne conto aumentando giustificatamente il valore della tensione normale di confronto σ c CONTROLLO DEGLI IRRIGIDIMENTI. La verifica di cui al punto deve essere integrata da un controllo degli irrigidimenti trasversali e longitudinali dell anima al fine di garantire l efficienza statica dell insieme. Gli irrigidimenti verticali in corrispondenza degli appoggi e dei carichi concentrati in genere devono essere verificati al carico di punta per l intera azione localizzata. 6. VERIFICHE MEDIANTE PROVE SU STRUTTURE CAMPIONE E SU MODELLI Prove su strutture o elementi campione. Nel caso che la verifica sia riferita ad esperienze dirette su struttura campione da effettuare sotto il controllo di un Laboratorio Ufficiale, su un adeguato numero di elementi, tale da consentire una convincente elaborazione statistica dei risultati, e nei quali siano fedelmente riprodotte le condizioni di carico e di vincolo, il minimo valore del coefficiente di sicurezza delle azioni di progetto agli stati limite ultimi rispetto alla resistenza sperimentale a rottura non deve essere inferiore a 1,33, mentre il valore medio del coefficiente di sicurezza non deve essere inferiore a 1,53. Detti coefficienti devono essere opportunamente incrementati nel caso di azioni ripetute, a meno che l effettiva storia di carico non venga riprodotta nelle prove. Ove siano da temere fenomeni di instabilità globale e locale, ovvero rotture senza preavviso, i coefficienti di sicurezza devono essere opportunamente maggiorati Prove su modelli. Per strutture di particolare complessità, le ipotesi a base del calcolo potranno essere guidate dai risultati di prove su modelli. 7. REGOLE PRATICHE DI PROGETTAZIONE ED ESECUZIONE Composizione degli elementi strutturali SPESSORI LIMITE. È vietato l uso di profilati con spessore t<4 mm. Una deroga a tale norma, fino ad uno spessore t=3 mm, è consentita per opere sicuramente protette contro la corrosione, quali per esempio tubi chiusi alle estremità e profilati zincati, od opere non esposte agli agenti atmosferici. Le limitazioni di cui sopra non riguardano ovviamente elementi di lamiera grecata e profili sagomati a freddo in genere per i quali occorre fare riferimento ad altre prescrizioni costruttive e di calcolo.

18 Parte seconda. Acciaio IMPIEGO DEI FERRI PIATTI. L impiego di piatti o larghi piatti, in luogo di lamiere, per anime e relativi coprigiunti delle travi a parete piena, e in genere per gli elementi in lastra soggetti a stati di tensione biassiali appartenenti a membrature aventi funzione statica non secondaria, è ammesso soltanto se i requisiti di accettazione prescritti per il materiale (in particolare quelli relativi alle prove di piegamento a freddo e resilienza) siano verificati anche nella direzione normale a quella di laminazione VARIAZIONI DI SEZIONE. Le eventuali variazioni di sezione di una stessa membratura devono essere il più possibile graduali, soprattutto in presenza di fenomeni di fatica. Di regola sono da evitarsi le pieghe brusche. In ogni caso si dovrà tener conto degli effetti dell eccentricità. Nelle lamiere o piatti appartenenti a membrature principali e nelle piastre di attacco le concentrazioni di sforzo in corrispondenza di angoli vivi rientranti debbono essere evitate mediante raccordi i cui raggi saranno indicati nei disegni di progetto GIUNTI DI TIPO MISTO. In uno stesso giunto è vietato l impiego di differenti metodi di collegamento di forza (ad esempio saldatura e bullonatura o chiodatura), a meno che uno solo di essi sia in grado di sopportare l intero sforzo Unioni chiodate CHIODI E FORI NORMALI. I chiodi da impiegarsi si suddividono nelle categorie appresso elencate, ciascuna con l indicazione della UNI cui devono corrispondere: - chiodi a testa tonda stretta, secondo UNI 136 (marzo 1931); - chiodi a testa svasata piana, secondo UNI 139 (marzo 1931); - chiodi a testa svasata con calotta, secondo UNI 140 (marzo 1931). I fori devono corrispondere alla UNI 141 (marzo 1931) DIAMETRI NORMALI. Di regola si devono impiegare chiodi dei seguenti diametri nominali: d = 10, 13, 16, 19, 22, 25 mm; e, ordinatamente, fori dei diametri: d 1 = 10,5, 14, 17, 20, 23, 26 mm. Nei disegni si devono contraddistinguere con opportune convenzioni i chiodi dei vari diametri. Nei calcoli si assume il diametro d 1, tanto per verifica di resistenza della chiodatura, quanto per valutare l indebolimento degli elementi chiodati SCELTA DEI CHIODI IN RELAZIONE AGLI SPESSORI DA UNIRE. In relazione allo spessore complessivo t da chiodare si impiegano: - chiodi a testa tonda ed a testa svasata piana, per t/d 4,5; - chiodi a testa svasata con calotta, per 4,5 < t/d 6, INTERASSE DEI CHIODI E DISTANZA DAI MARGINI. In rapporto al diametro d dei chiodi, ovvero al più piccolo t 1 tra gli spessori collegati dai chiodi, devono essere soddisfatte le limitazioni seguenti: - per le file prossime ai bordi: p / t a / d 1,5 3 a a / t1 6 a1 / t1 p / d 3 1 / d 1,5 15 per gli elementi compressi 25 per gli elementi tesi ( 9 se il margine è irrigidito) dove: p è la distanza tra centro e centro di chiodi contigui; a è la distanza dal centro di un chiodo al margine degli elementi da collegare ad esso più vicino nella direzione dello sforzo; a 1 è la distanza come la precedente a, ma ortogonale alla direzione dello sforzo; è il minore degli spessori degli elementi collegati. t 1

19 70 D.M. 9/1/96, "Norme Tecniche " pubblicato sul Suppl. Ord. G.U. n.29 del 5/2/96, Serie generale Quando si tratti di opere non esposte alle intemperie, le ultime due limitazioni possono essere sostituite dalle seguenti: a / t1 12 a1 / t1 Deroghe eventuali alle prescrizioni di cui al presente punto debbono essere comprovate da adeguate giustificazioni teoriche e sperimentali Unioni con bulloni normali BULLONI. La lunghezza del tratto non filettato del gambo del bullone deve essere in generale maggiore di quella della parti da serrare e si deve sempre far uso di rosette. E tollerato tuttavia che non più di mezza spira del filetto rimanga compresa nel foro. Qualora resti compreso nel foro un tratto filettato se ne dovrà tenere adeguato conto nelle verifiche di resistenza. In presenza di vibrazioni o inversioni di sforzo, si devono impiegare controdadi oppure rosette elastiche, tali da impedire l allentamento del dado. Per bulloni con viti 8.8 e 10.9 è sufficiente l adeguato serraggio DIAMETRI NORMALI. Di regola si devono impiegare bulloni dei seguenti diametri: d = 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 27 mm. I fori devono avere diametro uguale a quello del bullone maggiorato di 1 mm fino al diametro 20 mm e di 1,5 mm oltre il diametro 20 mm, quando è ammissibile un assestamento sotto carico del giunto. Quando tale assestamento non è ammesso, il giuoco complessivo tra diametro del bullone e diametro del foro non dovrà superare 0,3 mm, ivi comprese le tolleranze. Nei disegni si devono contraddistinguere con opportune convenzioni i bulloni dei vari diametri e devono essere precisati i giuochi foro-bullone INTERASSE DEI BULLONI E DISTANZA DAI MARGINI. Vale quanto specificato al punto Unioni ad attrito BULLONI. Nelle unioni ad attrito si impiegano bulloni ad alta resistenza di cui al punto 2.6. Il gambo può essere filettato per tutta la lunghezza. Le rosette, disposte una sotto il dado e una sotto la testa, devono avere uno smusso a 45 in un orlo interno ed identico smusso sul corrispondente orlo esterno. Nel montaggio lo smusso deve essere rivolto verso la testa della vite o verso il dado. I bulloni, i dadi e le rosette devono portare, in rilievo impresso, il marchio di fabbrica e la classificazione secondo la citata UNI DIAMETRI NORMALI. Di regola si devono impiegare bulloni dei seguenti diametri: d = 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 27 mm e fori di diametro pari a quello del bullone maggiorato di 1,5 mm fino al diametro 24 mm e di 2 mm per il diametro 27 mm. Nei disegni devono essere distinti con opportune convenzioni i bulloni dei vari diametri INTERASSE DEI BULLONI E DISTANZA DAI MARGINI. Vale quanto specificato al punto Unioni saldate. A tutti gli elementi strutturali saldati devono essere applicate le prescrizioni di cui al punto Per gli attacchi d estremità di aste sollecitate da forza normale, realizzati soltanto con cordoni d angolo paralleli all asse di sollecitazione, la lunghezza minima dei cordoni stessi deve essere pari a 15 volte lo spessore. L impiego di saldature entro fori o intagli deve essere considerato eccezionale: qualora detti fori o intagli debbano essere usati, il loro contorno non dovrà presentare punti angolosi, né raggi di curvatura minori di metà della dimensione minima dell intaglio. I giunti testa a testa di maggior importanza appartenenti a membrature tese esposte a temperature minori di 0 C devono essere previsti con saldatura di I classe (punto ). La saldatura a tratti non è ammessa che per cordoni d angolo. Nei giunti a croce o a T a completa penetrazione dovrà essere previsto un graduale allargamento della saldatura (vedere figura 3- II), la cui larghezza dovrà essere almeno pari a 1,3 volte lo spessore t in corrispondenza della lamiera su cui viene a intestarsi.

20 Parte seconda. Acciaio Travi a parete piena e reticolari. Fig. 3-II TRAVI CHIODATE. Nel proporzionamento delle chiodature che uniscono all anima i cantonali del corrente caricato, si deve tener conto del contributo di sollecitazione di eventuali carichi direttamente applicati al corrente stesso. Se tali carichi sono concentrati ed il corrente è sprovvisto di piattabande, si provvederà a diffonderli con piastra di ripartizione. Le interruzioni degli elementi costituenti le travi devono essere convenientemente distanziate e singolarmente provviste di coprigiunto. La coincidenza trasversale di più interruzioni non è ammessa neanche per coprigiunto adeguato alla sezione interrotta, eccettuato il caso di giunti di montaggio. I coprigiunti destinati a ricostituire l intera sezione dell anima devono estendersi all intera altezza di essa. Nelle travi con pacchetti di piattabande distribuite con il criterio di ottenere l uniforme resistenza a flessione, ciascuna piattabanda deve essere attaccata al pacchetto esternamente alla zona dove ne è necessario il contributo; il prolungamento di ogni piattabanda oltre la sezione in cui il momento flettente massimo eguaglia quello resistente, deve essere sufficiente per consentire la disposizione di almeno due file di chiodi, la prima delle quali può essere disposta in corrispondenza della sezione suddetta TRAVI SALDATE. Quando le piattabande sono più di una per ciascun corrente si potranno unire tra loro con cordoni d angolo laterali lungo i bordi, purché abbiano larghezza non maggiore di 30 volte lo spessore. L interruzione di ciascuna piattabanda deve avvenire esternamente alla zona dove ne è necessario il contributo, prolungandosi per un tratto pari almeno alla metà della propria larghezza. In corrispondenza della sezione terminale di ogni singolo tronco di piattabanda si deve eseguire un cordone d angolo di chiusura che abbia altezza di gola pari almeno alla metà dello spessore della piattabanda stessa e sezione dissimmetrica col lato più lungo nella direzione della piattabanda. Inoltre, in presenza di fenomeni di fatica, la piattabanda deve essere raccordata al cordone con opportuna rastremazione NERVATURE DELL ANIMA. Le nervature di irrigidimento dell anima in corrispondenza degli appoggi della trave o delle sezioni in cui sono applicati carichi concentrati devono essere, di regola, disposte simmetricamente rispetto all anima e verificate a carico di punta per l intera azione localizzata. Potrà a tali effetti considerarsi collaborante con l irrigidimento una porzione d anima di larghezza non superiore a 12 volte lo spessore dell anima, da entrambe le parti adiacenti alle nervature stesse. Per la lunghezza d inflessione dovrà assumersi un valore commisurato alle effettive condizioni di vincolo dell irrigidimento ed in ogni caso non inferiore ai 3/4 dell altezza dell anima. I rapporti larghezza-spessore delle nervature di irrigidimento dell anima devono soddisfare le limitazioni previste al punto Le nervature di irrigidimento di travi composte saldate devono essere collegate all anima mediante cordoni di saldatura sottili e, di regola, continui. Nel caso si adottino cordoni discontinui, la lunghezza dei tratti non saldati dovrà essere inferiore a 12 volte lo spessore dell anima, e, in ogni caso, a 25 cm; inoltre nelle travi soggette a fatica si verificherà che la tensione longitudinale nell anima non superi quella ammissibile a fatica per le disposizioni corrispondenti TRAVI RETICOLARI. Gli assi baricentrici delle aste devono di regola coincidere con gli assi dello schema reticolare; tale avvertenza è particolarmente importante per le strutture sollecitate a fatica. La coincidenza predetta per le